다이아몬드박막을 포함하는 질화갈륨박막층 작성

전문가 제언

○ 다이아몬드는 탄소(C)로 되어있는 이상조성의 광물이다. 다양한 물성을 가지고 있기 때문에 광물중의 광물로 불린다. 경도가 10이고, 각종광택을 발현한다. 굴절률과 분산능이 크다. 열전도도가 크기 때문에 열처리에 의하여 격자결함을 제거하기는 힘들다. 다이아몬드의 열전도도를 이용하여 첨단 소자제품의 열 축적을 제거하는 데 크게 도움을 준다.

○ 고온고압을 이용하여 다이아몬드를 합성하는 기술은 1950년대에 개발되었다. 지금은 메탄과 수소의 혼합가스를 사용해서 0.1토르(1기압=760토르), 900℃에서 박막을 합성하는 기술도 개발되어 있다. 반도체소자의 열 상승을 막기 위한 기판으로 쓰이고 있다. 특허에서는 다이아몬드의 구체적인 소스는 밝히지 않고 있다.

○ CVD(chemical vapor deposition)법으로 다이아몬드를 성장할 때에는 수소원자를 효과적으로 만드는 기술이 필요하다. 메탄을 원료로 사용할 때에는 기판온도를 850℃ 정도로 하면 메탄이 분해하기 시작한다. 온도상승과 함께 분해속도가 급격히 빨라진다. 그 다음에는 분해가 일어나지 않기 때문에 방전을 이용해서 다량의 수소를 얻는다.

○ 수소원자를 기판근처에서 대량 생성시키는 기술이 확립되고부터 다이아몬드의 연속적인 성장이 가능하게 된다. 1980년대 이래 CVD법은 연구자에게 흥미거리가 되어 있다. 원료기체는 메탄, 알코올, 아세톤 등 이다. 탄소를 함유하는 화합물은 박막성장에 사용이 가능하다. 또 흑연과 수소원자를 이용해도 다이아몬드성장이 가능하다.

○ 기체를 분해할 때는 고열필라멘트를 기판 근처에서 2000℃ 이상 가열하는 방법이 있다. 기판 종류에 따라 성장조건이 좌우되는 이점이 있으나 불순물이 성장박막에 들어가는 단점도 있다. 플라스마를 사용해서 기체를 분해하는 기술이 일반화되어 있다. 직류방전, RF방전, 마이크로파방전에 의한 방법으로 다이아몬드박막 제조 산업이 현재 성행하고 있다.

저자

korenstein et. al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

WO20100075124

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~33

분석자

박*학

분석물

• 다이아몬드박막을 포함하는 질화갈륨박막층 작성.pdf [394,709 byte]

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